1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。第三章知识体系思维导图考点整合素养提升考点波的干涉和衍射(难度)干涉与衍射的区别：(1)发生波的干涉和明显衍射的条件。(2)干涉和衍射的图样区别。干涉与衍射的关键词转化1关于波的干涉和衍射下列说法正确的是()A只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射B只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，才会发生明显的衍射现象C任意两列波叠加都能产生稳定的干涉现象D两列波叠加发生干涉现象时，在振动加强的区域，有时质点的位移等于零【解析】选D。只要是波，都能产生衍射，故A错误；当障碍物的尺寸与波
2、长相差不多，或小于波长时都能发生明显衍射现象，故B错误；任意的两列波相遇，不一定都能产生稳定的干涉现象，只有两列波频率完全相同，才会产生稳定的干涉现象，故C错误；两列波叠加发生干涉现象时，在振动加强的区域，也是波峰、波谷、平衡位置交替存在，故D正确。2.如图所示，S1和S2是两个相干波源，其振幅均为A，周期均为T。实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是()Aa处质点始终处于离平衡位置2A处B随着时间的推移，c处的质点将向右移动C从该时刻起，经过T，c处的质点将通过平衡位置D若S2不动，S1沿S1b连线向b运动，则b处质点仍然始终处于平衡位置【解析
3、】选C。a处是波峰与波峰叠加，为振动加强点，振幅为2A，但质点并不始终处于离平衡位置2A处，A错误；质点只在平衡位置附近振动，并不随波移动，B错误；从该时刻起，经过T，c处为平衡位置与平衡位置相遇，质点将通过平衡位置，C正确；两列波传到b点的振动情况一直在变化，当S2不动，S1沿S1b连线向b运动时，b处质点不可能始终处于平衡位置，D错误。故选C。【加固训练】1如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中错误的是()A.该时刻点O正处在平衡位置BP、N两点始终处于平衡位置CM点振幅为单个波引起的振幅的2倍D从该时刻起，经过四分之一周期
4、，点M到达平衡位置【解析】选A。由图知O点是波谷和波谷叠加，是振动加强点，该时刻的位移最大，故A不正确；图示时刻P、N两点是波谷和波峰叠加，由于振幅相同，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；M点是振动加强点，振幅是单个波引起的振幅的2倍，故C正确；该时刻点M位于波峰，从该时刻起，经过四分之一周期，点M到达平衡位置，故D正确。2如图甲，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0，4)和S2(0，2)。两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传播到点A(8，2)的路程差为_m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互_(选填“加强”或“减
5、弱”)，点C(0，0.5)处质点的振动相互_(选填“加强”或“减弱”)。 【解析】由几何关系可知AS110 m，AS28 m，所以路程差为2 m；同理可求BS1BS20，为波长整数倍，由振动图像知两波源振动方向相反，故B点为振动减弱点；CS1CS21 m，波长vT2 m，所以C点振动加强。答案：2减弱加强考点1波的多解问题(难度)机械波多解的原因：(1)传播方向的不确定性。(2)某过程时间间隔对应周期个数的不确定性。(3)沿传播方向某两点间距对应波长个数的不确定性。1(2019天津高考改编)一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x11 m和x27 m处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的
6、传播速率不可能是()A6 m/s B2 m/s C1.2 m/s D1 m/s【解析】选D。当该列波向右传播时，根据题干可知1 m和7 m之间的距离满足的关系为6 mn，则由v可得波速为v m/s，当n0时可得v6 m/s，当n1时可得v1.2 m/s，因此A、C正确；当波向左传播时，1 m和7 m之间的距离关系满足6 mn，则v m/s，当n0时可得v2 m/s，因此B正确，将D选项代入两个波速表达式，n均不是整数，因此D错误。故选D。2一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点，在t时刻A、B两点间形成的波形如图甲所示，在(t3) s时刻A、B两点间形成的波形如图乙所示，已知A、B两
7、点间距离s9 m，则以下说法中错误的是()A若周期为4 s，波一定向右传播B若周期大于4 s，波可能向右传播C若波速为8.5 m/s，波一定向左传播D该波波速可能的最小值为0.5 m/s【解析】选B。若波向右传播，3 s(n)T1，(n0，1，2，)，T1 s；若波向左传播，3 s(n)T2，(n0，1，2，)，T2 s；由于n是整数，当T4 s时，符合T1通项，波向右传播，故A正确。由上分析，波向右传播周期T4 s，故B错误。由图知波长6 m，若波速为8.5 m/s，波传播的距离为xvt8.53 m25.5 m4，根据波形的平移，波一定向左传播，故C正确。波向左传播的距离最小为1.5 m，该
8、波波速可能的最小值为v m/s0.5 m/s。故D正确。【加固训练】1如图所示，A、B和O位于同一条直线上，波源O产生的横波沿该直线向左、右两侧传播，波速均为v。当波源起振后经过时间t1，A点起振，再经过时间t2，B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反，则下列说法中正确的是()A.A、B两点的起振方向相同B波源周期的最大值为t2C该列横波的波长为(n0，1，2，)DA、B两点之间的距离一定为半波长的奇数倍【解析】选A。简谐波传播过程中各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，A、B两点的起振方向相同，故A正确；作出A点关于波源O点的对称点C，则有A、C两点的振动总是同步的。A、B两点的振动方
9、向始终相反，则C、B两点的振动方向始终相反，所以C、B间距离为半个波长的奇数倍，则A、B两点到振源O的距离之差为半波长的奇数倍，xCB(2n1)，t2(2n1)，T，n0、1、2、3，则最大周期T2t2，故B错误；波长vTv，n0、1、2、3，故C错误；A、B两点的振动方向始终相反，则A、B两点到振源O的距离之差为半波长的奇数倍，但A、B两点之间的距离不一定为半波长的奇数倍，故D错误。2如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期T0.6 s，则()A.波长为4 mB波的周期为0.8 sC在t0.9 s时，P点沿y轴正方向运动D经过0
10、.4 s，P点经过的路程为0.2 m【解析】选B。由图知波长为8 m，故A错误；简谐横波沿x轴负方向传播，波的周期T0.6 s，则知tT，解得T0.8 s，故B正确；t0.8 s1T时，P点处于平衡位置，再经过0.1 s，小于T，P点在平衡位置下方，且沿y轴向下运动，故C错误；经过0.4 s即半个周期，P经过的路程为2A，等于0.4 m，故D错误。考点2波动图像与振动图像的综合(难度)1波动图像和振动图像的区别和联系：(1)波动图像表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移情况，从波动图像上可直接读出振幅和波长。随着时间的推移，波动图像将沿波速方向匀速移动。(2)振动图像表示单个质点振动的位移随时
11、间的变化规律，从振动图像上可直接读出振幅、周期和任意时刻的振动方向，随着时间的推移，振动图像继续延伸，原有图像保持不变。2由波动图像画振动图像或由振动图像画波动图像：(1)给出波动图像，已知波的传播方向时，可粗略画出任一点的振动图像(周期T未知)。如果能再给出波速便可准确画出任一质点的振动图像。(2)给出振动图像和波的传播方向，便可画出任一时刻的波形图；或是给出两个质点的振动图像，加上两质点平衡位置的间距和波源方位，便可画出多种情况下的波形图。1(2021南京高二检测)位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动。A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示，已知波速为2 m/s，波源
12、A简谐运动的周期为0.4 s，B是沿波传播方向上介质的一个质点，则下列说法正确的是()A.图中x轴上A、B之间的距离为0.8 mB波源A开始振动时的运动方向沿y轴正方向C此后的周期内回复力对波源A一直做负功D经半个周期质点B将向右迁移半个波长【解析】选C。根据波速v2 m/s，周期T0.4 s可得：波长vT0.8 m，如题图所示，AB间的距离x0.8 m0.4 m，故A错误；根据A刚好完成一个全振动可得：波源A的起振方向和图示时刻振动方向一致，根据波向右传播可得：波源A向下振动，即波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向，故B错误；由B可知：质点A向下运动，故此后的周期内速度方向向下，回复力方向
13、向上，则回复力做负功，故C正确；质点B现在在平衡位置，经半个周期质点B又回到原来位置，质点不会随波迁移，故D错误。2某时刻波源O开始振动形成的简谐波沿轴传播，从波源起振开始计时，其振动图像如图甲所示。经过一段时间，在波源O和质点P间形成了如图乙所示的波形，其中M、N、P均为x轴上的质点且恰好在平衡位置，已知质点P平衡位置坐标xP6 m，由上述条件可知()A.图乙所示时刻可能是t6 s时刻，此时P质点刚开始振动B从图乙所示时刻再经过2 s，质点M走过的路程等于4 mCt3 s时刻，M点在平衡位置Dt3 s时刻，M点在波谷位置【解析】选A。由振动图像甲可知，波源的起振方向向上，周期T4 s；由波动
14、图像乙可知，6 m，解得4 m，则波速v m/s1 m/s，对于波动图像的质点P，此时振动方向向上，与波源起振方向一致，故该波对应的时刻可能为nT(4n) s(64n) s，当n0时，t6 s，此时波刚好传到P点，P质点刚开始振动，故A正确；图乙所示时刻，由波动图像可知，质点M向上振动，故经过t2 s，走过的路程s2A25 cm10 cm，故B错误；波从波源O传到M所需时间tOM s2 s，又t3 stOM1 stOM，波源的起振方向向上，故经，质点M在波峰位置，故C、D错误。【加固训练】1图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以该时刻为计时起点的振动图像，下列说法错误的是()A从
15、该时刻起经过0.15 s时，质点P到达波峰B从该时刻起经过0.25 s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度C从该时刻起经过0.15 s时，波沿x轴的正方向传播了3 mD从该时刻起经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离【解析】选D。由振动图像乙可知，该波的周期为 T0.2 s，t0时刻质点P沿y轴负方向振动，由波形的平移法可知该波沿x轴正方向传播；因为 t0.15 sT，所以从该时刻起经过0.15 s时，质点P到达波峰，故A正确；因t0.25 s1T，由于图示时刻Q正向上运动，P正向下运动，则从该时刻起经过0.25 s时，质点Q位于平衡位置上方，而质点P位于波谷，质
16、点Q的位移大小小于质点P的位移大小，根据简谐运动的特征a可知，P点的位移较大，所以质点Q的加速度小于质点P的加速度，故B正确；由甲图知，该波的波长 4 m，则该波的波速为 v m/s20 m/s，所以从该时刻起经过0.15 s时，波沿x轴的正方向传播的距离为：xvt200.15 m3 m，故C正确；因t0.35 s1.75T，则从该时刻起经过0.35 s时，质点Q位于平衡位置与波谷之间，而质点P位于波峰，所以质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故D不正确。2图甲为一简谐横波在t0时刻的波形图像，图乙为横波中x2 m处质点A的振动图像，下列说法正确的是()A波的传播方向沿x轴负方向
17、B波的传播速度大小为2 m/sC在t0时刻，图甲中质点A的振动速度大小为0D在t1 s时刻，图甲中质点A的位置坐标为(0，20 cm)【解析】选B。由图乙可知，横波中x2 m处质点A在t0时刻的振动方向沿y轴向上，再回到图甲中，根据横波的特征：质点的振动方向和波的传播方向相互垂直，可知波的传播方向沿x轴正方向，故A错误；由图甲可知波长为8 m，由图乙可知周期T4 s，因此该简谐横波的传播速度大小为v m/s2 m/s，故B正确；在t0时刻，图甲中质点A在平衡位置，振动速度大小为最大，故C错误；从t0到t1 s，即经过四分之一周期，图甲中质点A运动到波峰位置，所以其位置坐标为(2 m，20 cm)，故D错误。关闭Word文档返回原板块
